Амортизатор бурильного инструмента

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 894174(22) Заявлено 24. 04. 68 (21) 1235636/22-0 3 с присоединением заявкиГввударстекииый комитет СССР во делам изоеретеиий и открытий(23)приоритет Опубликовано 301281 Бюллетень48 Дата опубликования описания 30, 12 . 81 РЗ) УДК 622,24, ,05(088.8) А.И.Цыхан и М.И.Пехньо(72) Авторы изобретения Физико-механический институт АН Украинской ССР(54) АМОРТИЗАТОР БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в призабойной части бурильного инструмента.Известен амортизатор бурильного инструмента, состоящий из упругого элемента, верхнего и нижнего оконце-. вателей с переводниками 1,11,Однако известный амортизатор не может быть применен при бурениизабойными двигателями, так как не позволяет прокачивать через себя промывочную жидкость. Наиболее близким к предлагаемомуявляется амортизатор, состоящий иэупругого элемента, верхнего и нижне"го оконцевателей с переводниками иполого ствола 2 1,Недостатками известного амортизатора являются сложность конструкции,большая его длина и, следовательно,невысокая надежность работы. 2Цель изобретения - повышение надежности работы амортизатора за счетоптимального использования поперечного сечения,Указанная цель достигается тем,что упругий элемент амортизатора выполнен в виде нескольких концентрически расположенных цилиндрическихвинтовых пружин прямоугольного сечения,Кроме того, с целью обеспечениябыстрой"смены упругого элемента,оконцеватели имеют винтообразные выемки с расширениями по концам, а пружины ответную им часть.На фиг. 1 показан амортизатор всборе, продольный разрез; на фиг.2верхний оконцеватель, на фиг. 3 наружная пружина упругого элемента.Амортизатор состоит иэ верхнегооконцевателя 1, трех концентрическирасположенных цилиндрических винтовыхпружин 2-4 с витками прямоугольногосечения, Пружины 2 и 3 левой навив 894174ки служат одновременно для передачи осевого усилия и крутящего момента и имеют высаженные концы витков. Пружина 4 правой навивки служит только для передачи части осевого усилия, ю поэтому концы ее витков поджаты, а торцы их прошлифованы, Верхний конец наружной пружины соединяется с оконцевателем 1, а ее нижний конец - с оконцевателем 5.Соединение пружины с оконцевателем производится путем заводки кон- . цов пружины в винтообразные выемки 6, имеющиеся в теле оконцевателей. При этом высаженная часть конца пружины 7 заходит в соответствующее расширение 8, ,которым заканчивается винтообразная выемка в теле оконцевателя (фиг. 2 и 3). Средняя пружина 3 соединяется аналогичным образом с верхним и ниж- фВ ним оконцевателями 9 и 10Сопредельные торцы оконцевателя 9 и оконцевателя 1 образуют кулачковое соединение, с помощью которого между ними передается крутящий момент при бурении. Для этой цели между нижними оконцевателями 5 и 10 имеется шпоночное сое-, динение.К верхнему и нижнему торцам внутренней пружины 4 прилегают соответствен- З 6 но втулка 11 и корпус сальникового устройства 12, Труба 13, проходящая вдоль всего амортизатора, образует канал для течения промывочного раствора. Верхний резьбовый конец трубы зз соединен резьбой с оконцевателем ,а нижний конец скользит в нижнем пере- воднике 14 и сальниковом устройстве 12, которое предотвращает. просачивание промывочного раствора. Кроме того, 40 труба 13 увеличивает поперечную жесткость амортизатора. На нижнем конце трубы имеется утолщение, с помощью которого может быть извлечен из скважины на поверхность весь амортизатор м в случае поломки пружин 2 и 3. Наружная резьба оконцевателя 1 служит для соединения амортизатора с вращателем колонной бурильных труб или валом забойного двигателя. Внутренняя резьба юф переводника 14 служит для соединения амортизатора с долотом.Амортизатор работает следующим образом.При бурении крутящий момент от у вращатвля передается на оконцеватель 1 и соединенный с ним при помощи кулачков оконцеватель 9, от них на пружины 2 и 3, которые работают при этом на раскручивание, затем на соединенные вместе с помощью шпонок оконцеватели 5 и 1 О, а оттуда через переводник 14 на долото. Осевое усилие передается тем путем, что и крутящий момент, с той лишь разницей что пружины 2 и 3 работают при этом на сжатие. Кроме того, в передаче осевого усилия принимает участие и пружина 4, которая также работает на сжатие, при этом нагрузка передается с оконцевателя 1 на оконцеватель 9 и втулку 11, затем через пружину 4, корпус оальникового устройства 12 и переводник 14 на долото.Продольные колебания, возвращающие при перекатывании шарошечного долота по твердому забою, передаются через переводник 14 на нижние оконцеватели 5 и 10, а также на корпус сальникового устройства 12, откуда на пружины 2-4, где гасятся вследствие деформации пружин.Крутильные колебания, возникающие при заклинивании долота на забое, гасятся пружинами 2 и 3, при этом укаэанные колебания передаются от долота к пружинам через переводник 14 и оконцеватели 5 и 10.Технико-экономическая эффективность заключается в уменьшении затват на проводку скважин за счет увеличения долговечности элементов бурильной колонныФормула изобретения,1. Амортизатор бурильного инстру-, мента, состоящий из упругого элемента, верхнего и нижнего оконцевателей с перводниками и полый ствол, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет оптимального использования поперечного сечения, упругий элемент выполнен в виде нескольких концентрически расположенных цилиндрических винтовых пружин прямоугольного сечения.2. Амортизатор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения быстрой смены упругого элЕмента, оконцеватели имеют винтообразные выемки с расширениями по концам, а пружины ответную им часть.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, ПатентСША Ю 1997880,кл. 255-28, опублик. 1935 2. Патент США В 3139146,кл. 175-56, опублик 1964.094174 Фиг Составитель В.Галустянцедактор М,Ткач Техред(М, Тепер торре Г,Ога Алиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,каз 11418/52 Тираж 630 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 13035, Москва, ЖПодписно комитета СССй и открытййРаушская наб.,